E. P. Kontar 等人追踪从日冕到 1 au 的离子级湍流和能量级联速率。

日冕和太阳风是湍流等离子体环境,其中从大规模磁流体动力学 (MHD) 波动到较小动力学尺度的能量转移被认为在日冕加热和太阳风加速中发挥着关键作用。尽管进行了数十年的研究,但由于观测数据有限,离子尺度上发生耗散的湍流特性仍然受到很弱的限制。此外,加热电晕、加速和加热的精确机制[...]

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日冕和太阳风是湍流等离子体环境,其中从大规模磁流体动力学 (MHD) 波动到较小动力学尺度的能量转移被认为在日冕加热和太阳风加速中发挥着关键作用。尽管进行了数十年的研究,但由于观测数据有限,离子尺度上发生耗散的湍流特性仍然受到很弱的限制。此外,加热日冕以及加速和加热太阳风的精确机制在很大程度上仍然是悬而未决的问题(例如,De Moortel & Browning 2015;Kiyani et al. 2015;Smith & Vasquez 2024)。

现场航天器测量和遥感技术都提供了互补的见解 $>10 R_\odot$,但靠近太阳的直接测量 ($<10 R_\odot$,) 不可用。太阳射电爆发,特别是 III 型爆发,提供了一种独特的密度涨落探测方法,为从低日冕到 1 天文单位的湍流特性提供了限制。

Kontar 等人在 2025 年发表的最新论文发现,帕克太阳探测器原位观测到的磁涨落以及通过射电测量获得的密度涨落幅度与距太阳较宽距离范围内的动能阿尔文波 (KAW) 和/或 KAW 结构的激发一致。使用无线电诊断和 KAW 场景来推断无法获得原位测量的靠近太阳区域的磁波动幅度的径向变化(图 1)。

利用这一结果,我们估计了离子尺度附近(波谱从惯性尺度过渡到动能尺度)的湍流能量级联速率,我们发现该速率与现场测量在较大惯性尺度下太阳风中获得的能量传递速率非常相似。无线电推断的加热速率随着距离的增加而降低,与文献中报道的现场测量结果类似(图 2)。

摘要

参考文献

Kontar 等人,2025,ApJ Letters,991 L57